Pastillitas semanales de Ciencia: Hoy paleontología

Nuestros antepasados más remotos, siguen con nosotros

Nuestro viaje semanal por la ciencia comienza esta semana en una zona protegida y remota, en Tasmania (Australia), sobre unos montículos con manantiales de agua dulce en un área silvestre, patrimonio de la humanidad, incluido en la lista de la UNESCO, en la cuenca del río Giblin, donde un equipo de paleontólogos ha encontrado auténticos “fósiles vivientes” que datan de 3.700 millones de años, es decir, que han encontrado muestras de una forma de vida entre las más antiguas conocidas en la Tierra de las que tenemos constancia, cuando aparecieron los primeros organismos unicelulares, nada más y nada menos.

El equipo, que ha presentado su trabajo en la prestigiosa publicación Nature descubrió que este excepcional paraje era el hogar de estromatolitos vivos. Los estromatolitos son la evidencia más antigua de vida en la Tierra, pero los ejemplos de este tipo de vida actualmente son raros y predominantemente ocurren en ambientes marinos poco profundos o lacustres (hiper-) salinos, sujetos a condiciones fisicoquímicas exóticas.

Sin embargo los investigadores relatan en su informe el descubrimiento de estromatolitos vivos de agua dulce en humedales cársticos de clima templado frío en la cuenca del río Giblin.

Estos son estructuras minerales que se han estratificado de morfologías muy diversas. Precisamente, uno de los indicios más antiguos de vida en la Tierra eran las estructuras de estromatolitos fósiles de hace 3.500 millones de años encontradas en Warrawoona, también en Australia.

Río Giblin, Tasmania. Nature

La estructura de los estromatolitos puede variar, pero normalmente se presentan como estructuras rocosas, formadas por microbios fotosintetizadores unicelulares como las cianobacterias, que en conjunto forman una capa llamada biofilm. Esta biopelícula está hecha de filamentos compuestos de organismos unicelulares, que atrapan sedimentos y minerales del agua y los cementa en su lugar, construyendo la capa de estromatolita.

Estos estromatolitos colonizan las laderas de los montículos de los manantiales, creando enclaves medianamente alcalinos (pH de 7,0-7,9) dentro de un terreno uniformemente ácido organosolado. El agua dulce que emerge de los manantiales destaca por su contenido en Ca-HCO3 y las temperaturas del agua no muestran evidencia de calentamiento geotérmico. Utilizando el análisis de la biblioteca de clones del gen 16ARNR, se reveló que la comunidad bacteriana está dominada por Cianobacterias, Alphaproteobacterias y una proporción inusualmente alta de Chloroflexi, seguida de Armatimonadetes y Planctomicetos, y que por lo tanto, es única en comparación con otros ejemplos vivos.

Imágenes de los Estramolitos encontrados. Nature

Actualmente, desde luego hay pocos lugares en todo el mundo donde se puedan encontrar estromatolitos vivos y como hemos comentado, se encuentran en aguas muy salinas o en algunas colonias de agua dulce, como Laguna Bacalar en México y Salda Gölü en el sur de Turquía.

Bosques en la Antártida

Entre noviembre de 2016 y enero de 2017, Erik Gulbranson, John Isbell y un equipo internacional de investigadores, aprovechando el verano de la Antártida, aunque abrigados con tupidos equipos para resistir las temperaturas bajo cero, los fuertes vientos y la luz cegadora 24 horas al día, buscaron fragmentos fósiles escalando las laderas nevadas en el Promontorio McIntyre, sobre campos de hielo y glaciares, escudriñando las rocas grises sedimentarias de las montañas Transantárticas.

Curiosamente, la principal razón por la que acabaron yendo al Promontorio McIntyre fue porque los otros lugares que habían seleccionado resultaban inaccesibles debido a los vientos extremadamente fuertes, a veces de 40 nudos (74 kilómetros por hora) y a las malas condiciones para aterrizar, desde su base en el campamento del glaciar Shackleton.

Ahora Gulbranson, profesor de la Universidad de Wisconsin – Milwaukee, tras la expedición y analizar los resultados, estos han sido publicados, han descubierto 13 fragmentos fósiles de árboles que se remontan más de 260 millones de años atrás, durante la época en la que tuvo lugar la mayor extinción masiva del mundo.

El descubrimiento de estos fósiles apunta al pasado verde y boscoso del continente más frío, haciendo suponer la existencia de un bosque, donde estos primitivos árboles antiguos soportaban meses alternos de oscuridad y luz solar pura antes de desaparecer en la mayor extinción en masa de la historia.

Árbol fosilizado. Scitech Via Twitter

Según el profesor Gulbranson: “El continente en su conjunto era mucho más cálido y húmedo de lo que es en la actualidad” constituido por un denso bosque con una red de plantas resistentes de escasa diversidad capaz de soportar las condiciones polares extremas, como el bosque boreal de la actual Siberia, el cual, curiosamente está muy cerca del nivel de la latitud donde se ha realizado el hallazgo.

Los fósiles recuperados mantienen sorprendentemente las características biológicas y trazas de la composición química de los antiguos árboles, incluso hongos y microorganismos fósiles han quedado conservados dentro de la madera, lo que ayuda a los investigadores a estudiar estos ecosistemas de latitudes extremas. Así que estas investigaciones podrían dar luz para averiguar cómo sobrevivieron algunas plantas a la extinción y por qué otras no.

Gulbranson ha declarado: “De hecho, son unas de las plantas fósiles mejor conservadas del mundo. Los hongos de la propia madera probablemente se mineralizaron y se convirtieron en piedra en cuestión de semanas, en algunos casos probablemente mientras el árbol seguía con vida. Estas cosas ocurrieron con una rapidez increíble. Podrías haberlo presenciado personalmente si hubieras estado allí”.

Las piezas encontradas de hecho, muestran una gran similitud con los especímenes de los bosques petrificados del parque nacional de Yellowstone, cuando los materiales volcánicos sepultaron a los árboles vivos.

Transiciones climáticas rápidas y extinción

Los investigadores descubrieron que la flora prehistórica pasaba velozmente de una estación a otra, quizás tan solo en el transcurso de un mes, mientras que en la actualidad las plantas emplean meses en realizar esta transición, mientras que los árboles prehistóricos podían fluctuar con rapidez entre los oscuros inviernos y los veranos de luz continuada.

“De algún modo, estas plantas fueron capaces de sobrevivir no solo a cuatro o cinco meses de oscuridad total, sino también a cuatro o cinco meses de luz continua”, “No entendemos del todo cómo podían soportar estas condiciones, solo sabemos que lo hacían”. Indica el investigador Gulbranson.

El profesor de la universidad Wisconsin – Milwaukee, Erik Gulbranson. uwm.edu

Durante el periodo Pérmico, que se desarrolla hace unos 299 millones de años hasta hace unos 251 millones de años atrás, apareció el supercontinente Gondwana, poblado por una mezcla de musgos, helechos y una planta extinta llamada Glossopteris, extendiéndose probablemente el bosque por la totalidad del gigantesco continente.

En este periodo, las condiciones ambientales extremas se presentaban por toda la superficie terrestre, incluyendo la actual Antártida, Sudamérica, África, India, Australia y la península Arábiga. El casquete polar ocupaba la mayor parte del sur produciendo veranos de sol tórrido e inviernos de oscuridad total, mientras que el norte padecía un fuerte calor con fluctuaciones estacionales.

Aunque los animales prehistóricos pudieron adaptarse a este clima extremo no superaron la extinción del Pérmico-Triásico, que provocó la desaparición de más del 90 por ciento de las especies marinas y del 70 por ciento de los animales terrestres. Esta extinción, según muchos científicos, consideran que fue debida a un aumento masivo de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, como el dióxido de carbono y el metano, que causó la extinción, en el transcurso de 200.000 años, un corto periodo de tiempo, geológicamente hablando, donde probablemente las erupciones volcánicas en Siberia liberaran miles de toneladas de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Vuelta al hielo

Coincidiendo con la publicación de este artículo, el profesor Gulbranson tiene previsto continuar con su investigación en la Antártida aprovechando el verano antártico, junto a otros colegas como John Isbel, un distinguido profesor de geociencias, que ya ha estudiado previamente los depósitos glaciares del Pérmico de la Antártida para determinar cómo cambió el clima y que en la anterior expedición, utilizó las rocas alrededor de los árboles fosilizados para determinar cómo los fósiles encajan en la historia geológica de la Antártida.

Este y otros investigadores, ya están sobre el terreno y Gulbranson tiene previsto reunirse con ellos el 23 de noviembre.

"La gente ha tenido conocimiento de fósiles en la Antártida desde la expedición Robert Falcon Scott de 1910-12, sin embargo, la mayor parte de la Antártida aún no ha sido explorada. A veces, podrías ser la primera persona en escalar una montaña en particular".

Un siglo buscando

La vida prehistórica en la Antártida no es nada nuevo, hace más de un siglo que se descubrieron los primeros fósiles, como ya hemos comentado, durante la expedición al Polo Sur realizada entre 1910 y 1912 por el británico Robert Falcon Scott (1868-1912) ya se encontraron algunos restos. Scott y equipo fueron hallados congelados en su tienda, pero antes de morir ya habían logrado reunir unos 18 kilos de rocas fosilizadas que conteníanplantas con semillas.

Esqueleto de dinosaurio Cryolophosaurus ellioti. Esacademic

Las actuales misiones también han ido encontrando pruebas de la fauna y flora que vivió en esta región del planeta, dicha colección ya acapara cientos de fósiles que demuestran que fue un territorio con una gran vida.

En los años 90, se encontraron en la Antártida los primerosfósiles de dinosaurios como Cryolophosaurus ellioti o Glacialisaurus hammeri. El profesor Jane Francis, de la Universidad de Leeds, ya ha realizado más de una decena de expediciones a la Antártida, donde ya se ha encontrado restos de los últimos árboles que poblaron el continente, con una antigüedad aproximada de unos tres millones de años, antes de que quedara finalmente helado en su totalidad.

Ya en el año 2006 un equipo argentino encontró el esqueleto completo de un plesiosaurio, un reptil marino de 1,5 metros que se calcula extinguido hace unos 65 millones de años, los científicos suponen que el animal nadaba en un océano mucho más cálido que el actual, falleciendo posiblemente hace 70 millones de años como consecuencia de una erupción volcánica.

Estaremos atentos a los nuevos hallazgos de este equipo de la universidad de Winsconsi - Milwauke, pues podrían ser determinantes para entender el desarrollo de la vida en el planeta.

Un Implante cerebral podría aumentar la memoria hasta en un 30%

La “prótesis de la memoria” permitiría estimular el cerebro durante los procesos de aprendizaje. New Scientist

Por último no querríamos despedirnos esta semana sin hacer una pequeña reseña a esta espectacular (ya veremos si con futuro) noticia de unos investigadores de la Universidad del Sur de California.

Al parecer han descubierto que podrían mejorar el rendimiento de la memoria en los seres humanos hasta en un 30 por ciento al usar un implante cerebral, al que ahora llaman de una manera un tanto excesiva a nuestro parecer: “prótesis de la memoria”.

De acuerdo con la publicación New Scientist, el equipo implantó dicha “prótesis” en 20 voluntarios, recopilando después información sobre su actividad cerebral a medida que los sujetos aprendían.

Tras ello, estimularon con dicho implante las áreas del cerebro que se iluminaron durante las primeras pruebas, ya que el implante, lo que hace es imitar la función del hipocampo al recibir estímulos del mundo exterior, cuando el centro de la memoria del cerebro envía señales eléctricas complejas que viajan por esa región a la memoria a largo plazo.

Este dispositivo de momento no es ni mucho menos la solución para nuestros problemas para aprobar un examen o recordar donde hemos dejado las llaves del coche, pero podría ayudar a las personas que sufren pérdidas de la memoria a largo plazo, como por ejemplo los enfermos de Alzheimer.

Como recalcan los propios investigadores hay que recordar que aumentar la capacidad de la memoria no significa que se eleve la comprensión sobre esa información.

Así que de momento tendremos que seguir fijándonos y pasar largas horas apoyando los codos delante de los libros…

Manuel Castelló (kasmangou)

Temas relacionados: Divulgación científica, Paleontología,  Iván Reyes C. 

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